Осадок сточных вод: образование, обработка и применение.

Введение

Полутвердый материал, образующийся в качестве побочного продукта при очистке сточных вод. Шлам сточных вод – это остаточный полутвердый материал, образующийся в качестве побочного продукта при очистке промышленных или коммунальных сточных вод. Термин "септаж" также относится к шламу, образующемуся в результате простой очистки сточных вод, но связан с простыми локальными санитарными системами, такими как септики. Когда свежие сточные воды поступают в первичный отстойник, примерно 50% взвешенных твердых веществ оседают в течение полутора часов. Эта совокупность твердых веществ известна как первичный шлам или первичные твердые вещества и считается "свежим" до начала активных анаэробных процессов. Шлам быстро начинает гнить, как только анаэробные бактерии берут верх, и должен быть удален из отстойника до этого момента. Это достигается одним из двух способов. Чаще всего свежий шлам непрерывно извлекается со дна конусообразного резервуара механическими скребками и направляется в отдельные резервуары для сбраживания шлама. На некоторых очистных сооружениях используется резервуар Имхоффа: шлам оседает через прорезь в нижний ярус или камеру сбраживания, где он разлагается анаэробными бактериями, что приводит к разжижению и уменьшению объема шлама. Процесс вторичной очистки также образует шлам, состоящий в основном из бактерий и простейших с захваченными мелкими твердыми частицами, который удаляется путем осаждения во вторичных отстойниках. Оба потока шлама обычно объединяются и подвергаются анаэробной или аэробной обработке при повышенных или умеренных температурах. После длительного сбраживания полученный продукт называется "стабилизированным" шламом и может быть утилизирован путем сушки с последующим захоронением на полигоне. Термин "биосолиды" часто используется в связи с повторным использованием твердых веществ сточных вод после обработки шлама. Биосолиды можно определить как органические твердые вещества сточных вод, которые могут быть повторно использованы после процессов стабилизации, таких как анаэробное сбраживание и компостирование. Противники повторного использования шлама отвергают этот термин, считая его инструментом связей с общественностью.

Semi solid material that is produced as a by product during sewage treatment

Sewage sludge is the residual, semi solid material that is produced as a by product during sewage treatment of industrial or municipal wastewater. The term "septage" also refers to sludge from simple wastewater treatment but is connected to simple on site sanitation systems, such as septic tanks. When fresh sewage or wastewater enters a primary settling tank, approximately 50% of the suspended solid matter will settle out in an hour and a half. This collection of solids is known as raw sludge or primary solids and is said to be "fresh" before anaerobic processes become active. The sludge will become putrescent in a short time once anaerobic bacteria take over, and must be removed from the sedimentation tank before this happens. This is accomplished in one of two ways. Most commonly, the fresh sludge is continuously extracted from the bottom of a hopper shaped tank by mechanical scrapers and passed to separate sludge digestion tanks. In some treatment plants an Imhoff tank is used: sludge settles through a slot into the lower story or digestion chamber, where it is decomposed by anaerobic bacteria, resulting in liquefaction and reduced volume of the sludge. The secondary treatment process also generates a sludge largely composed of bacteria and protozoa with entrained fine solids, and this is removed by settlement in secondary settlement tanks. Both sludge streams are typically combined and are processed by anaerobic or aerobic treatment process at either elevated or ambient temperatures. After digesting for an extended period, the result is called "digested" sludge and may be disposed of by drying and then landfilling. "Biosolids" is a term often used in conjunction with reuse of sewage solids after sewage sludge treatment. Biosolids can be defined as organic wastewater solids that can be reused after stabilization processes such as anaerobic digestion and composting. Opponents of sewage sludge reuse reject this term as a public relations term.

Произведенные количества

Количество образующегося осадка сточных вод пропорционально объему и концентрации очищаемых сточных вод, а также зависит от типа используемого процесса очистки. Его можно выразить в килограммах сухого вещества на кубический метр очищенных сточных вод. Общее количество осадка, образующегося в процессе очистки сточных вод, является суммой осадка из первичных отстойников (если они входят в состав технологической схемы) и избыточного осадка, образующегося на стадии биологической очистки. Например, при первичном отстаивании образуется около 110–170 кг/м³ так называемого первичного осадка, при этом значение 150 кг/м³ считается типичным для коммунальных сточных вод в США или Европе. По состоянию на 2004 год около 60% всего осадка сточных вод использовалось в качестве почвоулучшителя и удобрения для выращивания сельскохозяйственных культур. В обзорной статье, опубликованной в 2012 году, сообщалось, что в 27 странах ЕС было произведено в общей сложности 10,1 миллиона тонн сухого вещества в год. Производство осадка сточных вод можно сократить путем перехода от смывных туалетов к сухим туалетам, таким как разделяющие мочу сухие туалеты и компостирующие туалеты.

Патогены

Бактерии в продуктах из осадка класса А могут фактически размножаться при определенных экологических условиях. Патогенные микроорганизмы могут легко оставаться необнаруженными в необработанном сточном осадке. Патогенные микроорганизмы не представляют значительной угрозы для здоровья, если сточный осадок подвергается надлежащей обработке и применяются методы управления, адаптированные к конкретному объекту.

Микрозагрязнители

Микрозагрязнители – это соединения, которые обычно встречаются в концентрациях до микрограмма на литр и миллиграмма на килограмм в водной и наземной среде соответственно, и считаются потенциальными угрозами для экологических экосистем. Они могут концентрироваться в осадке сточных вод. Каждый из способов утилизации сопряжен с множеством потенциальных – и в некоторых случаях доказанных – последствий для здоровья человека и окружающей среды. В образцах осадка сточных вод, собранных по всему миру, были обнаружены различные органические микрозагрязнители, такие как соединения, нарушающие эндокринную систему, фармацевтические препараты и перфторированные соединения, в концентрациях до нескольких сотен мг/кг сухого осадка. Также были обнаружены стеролы и другие гормоны. Методы выщелачивания могут использоваться для снижения содержания металлов и соответствия нормативным требованиям. В 2009 году EPA опубликовало целевое национальное исследование осадка сточных вод, в котором представлены данные об уровне содержания металлов, химических веществ, гормонов и других материалов в статистической выборке осадка сточных вод. К основным результатам относятся:
По оценкам EPA, свинец, мышьяк, хром и кадмий присутствуют в обнаруживаемых количествах в 100% национального осадка сточных вод в США, в то время как таллий, по оценкам, присутствует только в 94,1% образцов. Содержание серебра в среднем составляет 20 мг/кг осадка, при этом в некоторых образцах оно достигает 200 мг серебра на килограмм осадка; в одном исключительном случае содержание серебра составило 800–900 мг/кг осадка. Барий присутствует в количестве 500 мг/кг, а марганец – в количестве 1 г/кг осадка.

Лечение

Очистка осадка сточных вод – это процесс удаления загрязняющих веществ из сточных вод. Осадок сточных вод образуется в результате очистки сточных вод на очистных сооружениях и состоит из двух основных форм: первичный осадок и вторичный осадок, также известный как активный ил в случае процесса биологической очистки с использованием активного ила. Обычно осадок сточных вод подвергается одной или нескольким из следующих стадий обработки: известковая стабилизация, уплотнение, обезвоживание, сушка, анаэробное сбраживание или компостирование. Некоторые процессы обработки, такие как компостирование и щелочная стабилизация, которые включают внесение значительных добавок, могут влиять на содержание и концентрацию загрязняющих веществ: в зависимости от процесса и рассматриваемого загрязнителя, обработка может уменьшить или, в некоторых случаях, увеличить биодоступность и/или растворимость загрязняющих веществ. Что касается процессов стабилизации осадка, анаэробное и аэробное сбраживание представляются наиболее распространенными методами, используемыми в ЕС-27. После обработки осадок сточных вод либо захоранивается на полигонах, сбрасывается в океан, сжигается, используется в сельском хозяйстве или, в некоторых случаях, продается в розницу или бесплатно распространяется среди населения. Согласно обзору, опубликованному в 2012 году, повторное использование осадка (включая прямое внесение в сельское хозяйство и компостирование) было преобладающим способом управления осадком в ЕС-15 (53% произведенного осадка), за которым следовало сжигание (21% произведенного осадка). С другой стороны, наиболее распространенным методом утилизации в странах ЕС-12 было захоронение на полигонах.

Удаление

После обработки и в зависимости от качества образующегося осадка (например, по содержанию тяжелых металлов), осадок сточных вод чаще всего либо захоранивается на полигонах, сбрасывается в океан, либо используется в качестве удобрения, как это впервые было реализовано в продукте Milorganite.

Сброс

Осаждение осадка сточных вод на полигонах может приводить к распространению патогенных для человека видов Cryptosporidium и Giardia. Обработка ультразвуком и стабилизация негашеной известью наиболее эффективны для инактивации этих патогенов; дезинтеграция микроволновой энергией и стабилизация верхнего слоя почвы оказались менее эффективными. Округ в штате Техас начал первое в своем роде уголовное расследование в отношении компании Synagro, крупного оператора в сфере управления отходами, из-за продажи фермерам Техаса загрязненного ПФОС/ПФОА осадка сточных вод в качестве дешевой альтернативы удобрениям.

Океанский сброс

Ранее обычной практикой был сброс осадка сточных вод в океан, однако эта практика прекратилась во многих странах из-за экологических проблем, а также из-за внутренних и международных законов и договоров. В 1988 году Рональд Рейган подписал закон, запрещающий сброс осадка сточных вод в океан в качестве способа утилизации в США.

Заявление на земельный участок

Биосолиды – это термин, широко используемый для обозначения побочного продукта очистки бытовых и промышленных сточных вод, предназначенного для применения в сельском хозяйстве. Национальные нормативные акты, регулирующие внесение очищенных осадков сточных вод в почву, существенно различаются, и, например, в США вокруг этой практики ведутся широкие споры. В зависимости от степени обработки и содержания загрязняющих веществ, биосолиды могут применяться в регулируемых целях для непищевого сельского хозяйства, пищевого сельского хозяйства или для неограниченного использования. Обработанные биосолиды могут быть в виде шлама, гранул, пеллет или жидкости и распределяются по земле перед внесением в почву или непосредственным внедрением в почву специализированными подрядчиками. Первым примером такого использования стало производство Milorganite в 1926 году. Применение осадков сточных вод приводит к увеличению содержания доступного фосфора и засоленности почвы. Результаты 20-летнего полевого исследования воздуха, почвы и воды в Аризоне показали, что использование биосолидов является устойчивым и улучшает почву и урожайность. Другие исследования показывают, что растения поглощают значительное количество тяжелых металлов и токсичных загрязнителей, которые накапливаются в продукции, потребляемой человеком. Докторская диссертация, посвященная изучению добавления шлама для нейтрализации кислотности почвы, пришла к выводу, что эта практика не рекомендуется при использовании больших объемов, поскольку шлам выделяет кислоты при окислении. Исследования показали, что фармацевтические препараты и средства личной гигиены, которые часто адсорбируются на осадках во время очистки сточных вод, могут сохраняться в сельскохозяйственных почвах после внесения биосолидов. Некоторые из этих химических веществ, включая потенциальный эндокринный дизраптор триклозан, могут также просачиваться через почвенный профиль и попадать в дренажные трубы с обнаруживаемыми концентрациями. Однако другие исследования показали, что эти химические вещества остаются адсорбированными на поверхностных частицах почвы, что делает их более подверженными поверхностной эрозии, чем инфильтрации. Результаты этих исследований также противоречивы в отношении стойкости таких химических веществ, как триклозан, триклокарбан и других фармацевтических препаратов. Влияние этого сохранения в почве неизвестно, но связь со здоровьем человека и сельскохозяйственных животных, вероятно, связана со способностью растений поглощать и накапливать эти химические вещества в потребляемых тканях. Исследования в этой области находятся на ранней стадии, но доказательства поглощения корнями и переноса в листья были обнаружены как для триклозана, так и для триклокарбана в соевых бобах. Этот эффект не был выявлен в кукурузе в другом исследовании. Использование осадков сточных вод запрещено для продукции, предназначенной для маркировки как органическая, сертифицированная USDA. В 2014 году американская сеть продуктовых магазинов Whole Foods запретила продажу продукции, выращенной с использованием осадков сточных вод. Очищенные осадки сточных вод используются в сельском хозяйстве в Великобритании, Европе и Китае более 80 лет, однако в некоторых странах растет давление с целью прекращения этой практики из-за загрязнения сельскохозяйственных земель и негативного общественного мнения. В 1990-х годах в некоторых европейских странах оказывалось давление с целью запрета использования осадков сточных вод в качестве удобрений. Швейцария, Швеция, Австрия и другие страны ввели запрет. С 1960-х годов ведется совместная работа с промышленностью по сокращению поступления стойких веществ с промышленных предприятий. Это оказалось весьма успешным, и, например, содержание кадмия в осадках сточных вод в крупных европейских городах сейчас составляет всего 1% от уровня 1970 года.

Biosolids is a term widely used to denote the byproduct of domestic and commercial sewage and wastewater treatment that is to be used in agriculture. National regulations that dictate the practice of land application of treated sewage sludge differ widely and e. g. in the US there are widespread disputes about this practice. Depending on their level of treatment and resultant pollutant content, biosolids can be used in regulated applications for non food agriculture, food agriculture, or distribution for unlimited use. Treated biosolids can be produced in cake, granular, pellet, or liquid form and are spread over land before being incorporated into the soil or injected directly into the soil by specialist contractors. Such use was pioneered by the production of Milorganite in 1926. Use of sewage sludge has shown an increase in level of soil available phosphorus and soil salinity. The findings of a 20 year field study of air, land, and water in Arizona, concluded that use of biosolids is sustainable and improves the soil and crops. Other studies report that plants uptake large quantities of heavy metals and toxic pollutants that are retained by produce, which is then consumed by humans. A PhD thesis studying the addition of sludge to neutralize soil acidity concluded that the practice was not recommended if large amounts are used because the sludge produces acids when it oxidizes. Studies have indicated that pharmaceuticals and personal care products, which often adsorb to sludge during wastewater treatment, can persist in agricultural soils following biosolid application. Some of these chemicals, including potential endocrine disruptor triclosan, can also travel through the soil column and leach into agricultural tile drainage at detectable levels. Other studies, however, have shown that these chemicals remain adsorbed to surface soil particles, making them more susceptible to surface erosion than infiltration. These studies are also mixed in their findings regarding the persistence of chemicals such as triclosan, triclocarban, and other pharmaceuticals. The impact of this persistence in soils is unknown, but the link to human and land animal health is likely tied to the capacity for plants to absorb and accumulate these chemicals in their consumed tissues. Studies of this kind are in early stages, but evidence of root uptake and translocation to leaves did occur for both triclosan and triclocarban in soybeans. This effect was not present in corn when tested in a different study. Use of sewage sludge is prohibited for produce to be labeled USDA certified organic. In 2014 the United States grocery chain Whole Foods banned produce grown in sewage sludge. Treated sewage sludge has been used in the UK, Europe and China agriculturally for more than 80 years, though there is increasing pressure in some countries to stop the practice of land application due to farm land contamination and negative public opinion. In the 1990s there was pressure in some European countries to ban the use of sewage sludge as a fertilizer. Switzerland, Sweden, Austria, and others introduced a ban. Since the 1960s there has been cooperative activity with industry to reduce the inputs of persistent substances from factories. This has been very successful and, for example, the content of cadmium in sewage sludge in major European cities is now only 1% of what it was in 1970.

Сжигание

Кроме того, осадок сточных вод можно сжигать на установках для сжигания осадка, что влечет за собой определенные экологические проблемы (загрязнение воздуха, утилизация золы). Возможен пиролиз осадка для получения синтез-газа и потенциально биоугля, а также сжигание биотоплива, полученного путем сушки осадка сточных вод, или сжигание на мусоросжигательном заводе для прямого производства электроэнергии и пара для централизованного теплоснабжения или промышленных нужд. Термические процессы могут значительно уменьшить объем осадка, а также обеспечить обезвреживание всех или некоторых биологических рисков. Прямое сжигание отходов для получения энергии и системы полного сжигания (такие как энергетическая система Gate 5) потребуют многоступенчатой очистки отходящих газов для обеспечения отсутствия выбросов опасных веществ. Кроме того, зола, образующаяся в результате сжигания или неполного сгорания (например, в сушилках с псевдоожиженным слоем), может быть трудно использовать без последующей обработки из-за высокого содержания тяжелых металлов. Решениями являются выщелачивание золы для удаления тяжелых металлов или, в случае золы, полученной в результате полного сгорания, или биоугля, полученного в результате пиролитического процесса, фиксация тяжелых металлов и возможность использования зольного материала в качестве предпочтительной добавки LEED для бетона или асфальта. Другие способы использования высушенного осадка сточных вод в качестве энергетического ресурса включают энергетическую систему Gate 5 – инновационный процесс питания паровой турбины теплом от сжигания измельченного и высушенного осадка, или смешивание высушенного осадка с углем на угольных электростанциях. В обоих случаях это позволяет производить электроэнергию с меньшими выбросами углекислого газа, чем на традиционных угольных электростанциях.

Риски для здоровья

В 2011 году EPA поручила Национальному совету по исследованиям (NRC) США провести исследование для определения рисков для здоровья, связанных с осадком сточных вод. В этом документе NRC указал, что многие опасности, связанные с осадком, неизвестны и не оценены. В июле 2002 года NRC опубликовала работу "Биосолиды, применяемые к земле: совершенствование стандартов и практики". NRC пришел к выводу, что, хотя нет задокументированных научных доказательств того, что нормативные требования к осадку сточных вод не обеспечивают защиту здоровья населения, сохраняется постоянная неопределенность относительно возможных негативных последствий для здоровья. NRC отметил необходимость дальнейших исследований и сформулировал около 60 рекомендаций по устранению проблем общественного здравоохранения, научных неопределенностей и пробелов в данных, лежащих в основе стандартов на осадок сточных вод. EPA ответила обязательством провести исследования, учитывающие рекомендации NRC. Жители, проживающие вблизи предприятий по переработке осадка класса B, могут испытывать астму или респираторные расстройства из-за биоаэрозолей, выделяемых с полей, на которые нанесен осадок. Опрос, проведенный в 2004 году среди 48 человек, проживающих вблизи пострадавших участков, показал, что большинство сообщили о симптомах раздражения, около половины – об инфекции в течение месяца после внесения осадка, и около четверти были инфицированы Staphylococcus aureus, включая два летальных исхода. Количество зарегистрированных случаев инфекции S. aureus было в 25 раз выше, чем у госпитализированных пациентов – группы высокого риска. Авторы отмечают, что правила предписывают использование средств индивидуальной защиты при работе с биосолидами класса B, и что аналогичные меры защиты могут быть рассмотрены для жителей близлежащих районов, учитывая направление ветра. В 2007 году было проведено исследование здоровья людей, проживающих в непосредственной близости от земель, на которые был нанесен осадок класса B. В выборку вошли 437 человек, подвергшихся воздействию осадка класса B (проживающих в пределах 1 мили (2 км) от земель, на которые был нанесен осадок), и контрольная группа из 176 человек, не подвергшихся воздействию осадка (не проживающих в пределах 1 мили (2 км) от земель, на которые был нанесен осадок). Результаты показали следующее: "Результаты показали, что некоторые сообщаемые симптомы, связанные со здоровьем, статистически значимо чаще встречались среди подвергшихся воздействию жителей, включая чрезмерное слезотечение, вздутие живота, желтуху, кожные язвы, обезвоживание, потерю веса и общую слабость. Частота случаев бронхита, инфекций верхних дыхательных путей и лямблиоза также статистически значимо возросла. Полученные данные свидетельствуют о повышенном риске развития определенных респираторных, желудочно-кишечных и других заболеваний у жителей, проживающих вблизи сельскохозяйственных полей, на которых разрешено использование биосолидов." (Khuder, et al., Health Survey of Residents Living near Farm Fields Permitted to Receive Biosolids).

In 2011, the EPA commissioned a study at the United States National Research Council (NRC) to determine the health risks of sludge. In this document the NRC pointed out that many of the dangers of sludge are unknown and unassessed. The NRC published "Biosolids Applied to Land: Advancing Standards and Practices" in July 2002. The NRC concluded that while there is no documented scientific evidence that sewage sludge regulations have failed to protect public health, there is persistent uncertainty on possible adverse health effects. The NRC noted that further research is needed and made about 60 recommendations for addressing public health concerns, scientific uncertainties, and data gaps in the science underlying the sewage sludge standards. The EPA responded with a commitment to conduct research addressing the NRC recommendations. Residents living near Class B sludge processing sites may experience asthma or pulmonary distress due to bioaerosols released from sludge fields. A 2004 survey of 48 individuals near affected sites found that most reported irritation symptoms, about half reported an infection within a month of the application, and about a fourth were affected by Staphylococcus aureus, including two deaths. The number of reported S. aureus infections was 25 times as high as in hospitalized patients, a high risk group. The authors point out that regulations call for protective gear when handling Class B biosolids and that similar protections could be considered for residents in nearby areas given the wind conditions. In 2007, a health survey of persons living in close proximity to Class B sludged land was conducted. A sample of 437 people exposed to Class B sludge (living within 1 mile (2 km) of sludged land) and using a control group of 176 people not exposed to sludge (not living within 1 mile (2 km) of sludged land) reported the following: quote|"Results revealed that some reported health related symptoms were statistically significantly elevated among the exposed residents, including excessive secretion of tears, abdominal bloating, jaundice, skin ulcer, dehydration, weight loss, and general weakness. The frequency of reported occurrence of bronchitis, upper respiratory infection, and giardiasis were also statistically significantly elevated. The findings suggest an increased risk for certain respiratory, gastrointestinal, and other diseases among residents living near farm fields on which the use of biosolids was permitted. "|sign=Khuder, et al.|source=Health Survey of Residents Living near Farm Fields Permitted to Receive Biosolids

Цепочка от осадка сточных вод к биосолидам и далее к удобрениям привела к загрязнению сельскохозяйственной продукции в штате Мэн в 2021 году и говядины, выращенной в штате Мичиган, в 2022 году, пер- и полифторалкильными веществами (ПФАС, "вечными химическими веществами"). Инициатива EPA "Стратегическая дорожная карта по ПФАС", реализуемая в период с 2021 по 2024 год, будет учитывать полный жизненный цикл ПФАС, включая риски для здоровья, связанные с ПФАС в осадке сточных вод.

Европейский союз

Европейское законодательство об опасных веществах исключило производство и сбыт некоторых веществ, вызывающих историческую обеспокоенность, таких как стойкие органические микрозагрязнители. Европейская Комиссия неоднократно заявляла, что "Директива о защите окружающей среды, и в частности почвы, при использовании осадка сточных вод в сельском хозяйстве" (86/278/EEC) оказалась очень успешной, поскольку не было зафиксировано случаев негативного воздействия при ее применении. ЕС поощряет использование осадка сточных вод в сельском хозяйстве, поскольку это способствует сохранению органического вещества и завершению циклов питательных веществ. Переработка фосфатов считается особенно важной, поскольку фосфатная промышленность прогнозирует, что при текущих темпах добычи экономические запасы будут исчерпаны через 100 или максимум 250 лет. Фосфат можно извлекать с минимальными капитальными вложениями, поскольку соответствующие технологии уже существуют, однако муниципалитеты проявляют мало политической воли к извлечению питательных веществ, предпочитая подход "забрать все остальное". Ненадежный источник: дата= июнь 2017.

Европейские страны, вступившие в ЕС после 2004 года, отдают предпочтение захоронению на полигонах в качестве способа утилизации осадка сточных вод. В 2006 году прогнозируемый темп роста образования осадка сточных вод составлял 10 миллионов тонн в год. Увеличение объема накапливающегося в ЕС осадка сточных вод может быть связано с ростом числа домохозяйств, подключенных к канализационной системе. В ЕС действуют директивы, стимулирующие использование осадка сточных вод в сельском хозяйстве таким образом, чтобы не наносить вреда почве, здоровью людей и окружающей среде. Одним из руководящих принципов ЕС является запрет на внесение осадка сточных вод на посевы фруктов и овощей в период их созревания. Швеция больше не допускает захоронение осадка сточных вод на полигонах. Биосолиды, соответствующие требованиям к снижению патогенности класса А или прошедшие эквивалентную обработку с использованием "Процесса дальнейшего снижения патогенности" (PFRP), имеют наименьшее количество ограничений на использование. PFRP включают пастеризацию, термическую сушку, термофильное компостирование (аэробное сбраживание, наиболее распространенный метод) и облучение бета- или гамма-лучами. Управление генерального инспектора Агентства по охране окружающей среды США (OIG) провело две оценки программы EPA по работе с осадком сточных вод в 2000 и 2002 годах. В последующем отчете за 2002 год было отмечено, что "Агентство по охране окружающей среды не может гарантировать общественности, что существующие методы использования земель безопасны для здоровья человека и окружающей среды". В отчете также зафиксировано почти 100-процентное сокращение ресурсов EPA, выделяемых на обеспечение соблюдения нормативных требований, по сравнению с предыдущей оценкой. Вероятно, это самая серьезная проблема, связанная с данной практикой: как в рамках федеральной программы, управляемой EPA, так и в программах отдельных штатов, наблюдается ограниченный контроль и надзор со стороны органов, ответственных за регулирование этих процессов. В некоторой степени это отсутствие надзора обусловлено воспринимаемой (регулирующими органами) безвредностью данной практики. Однако более фундаментальной проблемой является финансирование. Лишь немногие штаты и EPA располагают достаточными дискреционными средствами для создания и реализации полноценной программы обеспечения соблюдения требований в отношении биосолидов. Как подробно описано в Руководстве по оценке рисков, изложенном простым языком в 1995 году (Part 503), наиболее полная оценка рисков для биосолидов была проведена EPA.

European countries that joined the EU after 2004 favor landfills as a means of disposal for sewage sludge. In 2006, the predicted sewage sludge growth rate was 10 million tons of sewage sludge per year. This increase in the amount of sewage sludge accumulation in the EU can be due to the increase in the number of households that are connected to the sewage system. The EU has directives in place to encourage the use of sewage sludge in agriculture, in a way that will not harm the soil, humans, and the environment are not harmed. A guideline the EU has put into place it that sewage sludge should not be added to fruit and vegetable crops that are in season. Sweden no longer allows sewage sludge to be disposed in the land fills. Biosolids that meet Class A pathogen reduction requirements or equivalent treatment by a "Process to Further Reduce Pathogens" (PFRP) have the least restrictions on use. PFRPs include pasteurization, heat drying, thermophilic composting (aerobic digestion, most common method), and beta or gamma ray irradiation. The EPA Office of the Inspector General (OIG) completed two assessments in 2000 and 2002 of the EPA sewage sludge program. The follow up report in 2002 documented that "the EPA cannot assure the public that current land application practices are protective of human health and the environment." The report also documented that there had been an almost 100% reduction in EPA enforcement resources since the earlier assessment. This is probably the greatest issue with the practice: under both the federal program operated by the EPA and those of the several states, there is limited inspection and oversight by agencies charged with regulating these practices. To some degree, this lack of oversight is a function of the perceived (by the regulatory agencies) benign nature of the practice. However, a greater underlying issue is funding. Few states and the US EPA have the discretionary funds necessary to establish and implement a full enforcement program for biosolids. As detailed in the 1995 Plain English Guide to the Part 503 Risk Assessment, the EPA's most comprehensive risk assessment was completed for biosolids.

До 1991 года

С 1884 года, когда сточные воды впервые подверглись очистке, количество осадка увеличилось вместе с ростом населения и внедрением более совершенных технологий очистки (вторичная очистка в дополнение к первичной). В случае Нью-Йорка, изначально осадок сбрасывался непосредственно вдоль берегов рек, окружающих город, затем его отводили дальше в реки, а впоследствии – еще дальше в гавань. В 1924 году, чтобы улучшить плачевное состояние в Нью-Йоркской гавани, Нью-Йорк начал сбрасывать осадок в море в районе Нью-Йоркского залива, известном как 12-мильная зона. Это считалось эффективной мерой общественного здравоохранения, и только в конце 1960-х годов начали изучать последствия этого для морской флоры и фауны, а также для человека. На морском дне накапливались частицы осадка, что приводило к изменениям в численности и видовом составе бентосных организмов. В 1970 году большая акватория вокруг этой зоны была закрыта для промысла моллюсков. С тех пор и до 1986 года практика сброса осадка в 12-мильной зоне подвергалась растущему давлению из-за серии неблагоприятных экологических кризисов в Нью-Йоркском заливе, которые частично связывались со сбросом осадка. В 1986 году сброс осадка был перемещен еще дальше в море, на участок над глубоководной частью океана, известный как 106-мильная зона. Затем, в ответ на политическое давление, вызванное событиями, не связанными со сбросом в океан, эта практика была полностью прекращена в 1992 году. С 1992 года осадок Нью-Йорка используется для внесения в почву (за пределами штата Нью-Йорк). Главный вопрос заключается в том, достаточно ли серьезны изменения на морском дне, вызванные оседающей частью осадка, чтобы оправдать дополнительные эксплуатационные расходы и риски для здоровья человека, связанные с использованием осадка на суше.

С 1991 года

После того как в 1991 году Конгресс запретил сброс отходов в океан, Агентство по охране окружающей среды США (EPA) приняло политику повторного использования осадка сточных вод на сельскохозяйственных землях. EPA издало нормативные акты – 40 CFR Part 503 – которые продолжали разрешать использование биосолидов в качестве удобрений и для улучшения свойств почвы, что ранее допускалось согласно Part 257. На протяжении 1990-х годов EPA продвигало переработку биосолидов. Нормативные акты EPA по Part 503 были разработаны с учетом мнения исследователей из университетов, EPA и Министерства сельского хозяйства США (USDA) со всей страны и включали в себя всесторонний анализ научной литературы, а также самую масштабную оценку рисков, которую агентство проводило к тому времени. Нормативные акты Part 503 вступили в силу в 1993 году.

Судебные дела в Соединенных Штатах

В 2009 году Джеймс Розендалл из Гранд-Рапидс, штат Мичиган, был приговорен окружным судьей США Эйверном Коном к 11 месяцам лишения свободы с последующим трехлетним испытательным сроком за сговор с целью дачи взятки. Розендалл был бывшим президентом компании Synagro of Michigan, дочерней компании Synagro Technologies. В его обязанности входило получение одобрения города Детройта на обработку и утилизацию городских сточных вод. В 2011 году комиссары округа Трэвис заявили, что деятельность Synagro по утилизации твердых отходов является нецелесообразной и запрещена в соответствии с уже существующими постановлениями муниципалитетов. Борьба между местным самоуправлением и правами штатов/коммерческими правами развернулась между небольшим городом округ Керн, Калифорния, и Лос-Анджелесом, Калифорния. Округ Керн принял постановление, инициированное народным голосованием "Сохраним Керн в чистоте", которое запретило применение осадка сточных вод в округе Керн. Лос-Анджелес подал в суд и после длительного разбирательства выиграл дело в 2016 году. В 2012 году две семьи выиграли гражданский иск о возмещении ущерба в размере 225 000 долларов против компании, загрязнившей их имущество осадком сточных вод. В 2013 году в Пенсильвании, в деле "Гилберт против Synagro", судья отклонил иск о возмещении ущерба, связанный с причинением неудобств, халатностью и нарушением прав собственности, со ссылкой на Закон Пенсильвании о праве на ведение сельского хозяйства. Ученые, изучавшие потенциал осадка сточных вод для защиты почвы от отравления свинцом, не проинформировали участников исследования о возможных рисках.